Créée le, 19/06/2015

 Mise à jour le, 19/05/2019

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  Décodeur de Décade        Décodage d'un Compteur de Johnson     Bas de page  


Mise en Cascade de Compteurs Décimaux :


1. 9. - MISE EN CASCADE DE COMPTEURS DÉCIMAUX

Reportons à la figure 18 le diagramme des sorties de compteur modulo 10 examiné dans la théorie précédente.

Le_compteur_modulo_10_(0 vers 9).gif

Si nous associons (logique positive) comme à l'accoutumée le chiffre 1 au niveau haut et le chiffre 0 au niveau bas, nous obtenons la table de la figure 19 où nous pouvons remarquer que de 0 à 9 le circuit compte en code binaire.


Fig. 19. - Les sorties du compteur sont en code binaire.                  

États du compteur Q4 Q3 Q2 Q1
0 0 0 0 0
1 0 0 0 1
2 0 0 1 0
3 0 0 1 1
4 0 1 0 0
5 0 1 0 1
6 0 1 1 0
7 0 1 1 1
8 1 0 0 0
9 1 0 0 1

Comme vous l'avez vu dans la théorie 9, il est possible de mettre plusieurs compteurs en cascade en reliant la sortie CARRY du premier à l'entrée Chip ENABLE T (C.E.T.) du second et ainsi de suite.

Trois compteurs synchrones modulo 10 ainsi reliés forment le circuit représenté figure 20.

Trois_compteurs_74162_en_serie.gif

Chaque décade, lorsqu'elle repasse à 0, incrémente la décade suivante de 1. Ainsi la première décade comptera chaque impulsion, la seconde en comptera une toutes les dix et la troisième une toutes les cent.

Les niveaux des quatre sorties (Q1, Q2, Q3 et Q4) de chaque décade forment un code binaire arrangé suivant la table de la figure 19.

On peut retrouver le nombre décimal, résultat du comptage, en sachant que les quatre sorties du premier compteur indiquent le chiffre des unités, les quatre sorties du second celui des dizaines et celles du troisième celui des centaines.

De cette manière, le compteur utilise le code B.C.D.

HAUT DE PAGE 1. 10. - DÉCODEUR DE DÉCADE

Comme pour le compteur modulo 16, la décade a souvent besoin d'un décodeur pour ses sorties. Dans le commerce, on trouve des décodeurs avec 4 entrées et 10 sorties qui remplissent précisément cette tâche (figure 21).

Decodeur_4_entrees_10_sorties.gif

Ces décodeurs possèdent 4 entrées et 10 sorties. Ils permettent lorsque l'on affiche un nombre binaire sur les 4 entrées d'obtenir l'équivalent décimal en rendant valide l'une des dix sorties. Ils n'acceptent donc en entrée que les nombres binaires compris entre 0000 et 1001 (c'est-à-dire entre 010 et 910).

Ces décodeurs sont appelés 4 vers 10, de même les décodeurs à sorties hexadécimales sont appelés 4 vers 16.

La figure 22 a-b représente un décodeur MOS, type 4028 B - 4 / 10 dont les sorties sont actives à l'état 1. (D'autres décodeurs ont des sorties actives à l'état 0).

Schema_synoptique_du_circuit_MOS_4028_B.gif

La figure 22 c-d représente l'association de deux décodeurs 4028 B afin de réaliser un décodeur 4 / 16.

Decodeur_4_vers_16_realise_avec_2_4028_B.gif

La table de vérité indique l'état des sorties pour chaque combinaison «d, c, b, a» en entrée.

On peut utiliser les sorties pour décoder différents codes. Ici, nous utilisons deux décodeurs en cascade dans lesquels ne sont exploitées que les sorties de 0 à 7.

Jusqu'à 716, l'entrée «d» étant à 0, le circuit 1 a ses sorties validées et le circuit 2 (le bit «d» étant inversé) ne peut avoir de sorties utilisées validées.

A partir de 810, le bit «d» étant à 0, le circuit 2 a ses sorties 0 à 7 qui peuvent être validées suivant les combinaisons de «a, b, c» alors que les sorties utilisées du circuit 1 ne peuvent être validées. Les sorties 0 à 7 du deuxième circuit sont interprétées comme 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15.

Nous avons donc bien un décodeur hexadécimal.

HAUT DE PAGE 1. 11. - DÉCODAGE D'UN COMPTEUR DE JOHNSON

Comme vous l'avez vu dans la théorie précédente, le compteur de Johnson compte d'une manière bien particulière.

En effet, dans ce compteur constitué de cinq bascules, les sorties peuvent prendre dix combinaisons différentes de 2 sorties chacune telles que représentées en vert figure 23.

Combinaisons_des_sorties_d_un_compteur_de_Johnson.gif

Le code Johnson n'est pas un code pondéré.

On attribue à chacune des 10 combinaisons un code décimal de 0 à 9 tel que le décrit la figure 24.

Combinaisons_et_code_decimal_correspondant.gif

Il est donc nécessaire de décoder l'état des sorties pour individualiser chaque combinaison de façon à disposer des 10 sorties.

Un bon nombre de solutions s'offrent alors et nous retiendrons celle adoptée dans le circuit intégré 4017 B.

Ce circuit intégré regroupe dans un même boîtier un compteur de Johnson à 5 étages et le décodeur approprié.

Le schéma synoptique de ce circuit est représenté figure 25 ainsi que son brochage.

Schema_synoptique_du_CI_4017_B.gif

L'entrée CP0 permet de déclencher le compteur sur un front montant alors que l'entrée CP_barre.gif1 permet le déclenchement du compteur sur un front descendant. L'entrée MR permet la remise à 0 générale. Elle est active au niveau H (haut).

Les sorties O0 à O9 sont les sorties décodées. La sortie Q_barre.gif5 - 9 permet la mise en cascade des compteurs : il suffit de la relier à l'entrée CP0 du compteur suivant. C'est un report actif au niveau L (bas).

La figure 26-b montre le schéma interne du compteur décodeur 4017 B.

Il comporte un compteur Johnson à cinq bascules suivi d'un réseau combinatoire de décodage. Le chronogramme (figure 26-a) montre la validation successive des sorties décodées au fur et à mesure de l'arrivée des impulsions d'horloge.

Chronogramme_du_circuit_4017_B.gif

Dans le circuit intégré 4017 B, les différentes combinaisons sont obtenues à l'aide de circuits NOR suivis chacun d'un buffer (circuit OUI utilisé comme amplificateur).

Schema_interne_du_circuit_4017_B.gif

A titre d'exemple, la validation de la sortie Q4 est représentée en gras dans la figure 26-b. Cette sortie, correspondant au code décimal 4, passe à un niveau logique H pour la combinaison des sorties Q_barre.gif4 et Q5 du compteur.

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